Торсіонна підвіска

Торсіони підвіски танка Leopard 2

Ходова частина танка Т-40, де вперше (разом з важким танком КВ-1) у радянському танкобудуванні застосували індивідуальну торсіонну підвіску

Підвіска Пантери із розташуванням коліс у шаховому порядку

Торсіони підвісок виготовляють, зазвичай, у вигляді суцільного або порожнистого круглого стрижня. Торсіони з іншим видом перерізу поширення у бронетехніці не набули.

Для сполучення торсіона з іншими деталями на його кінцях виконуються головки, як правило, зі шліцями трикутного, трапецієвидного і рідше прямокутного профілю. У танку Pz. V «Пантера» для кріплення застосовувались головки з лисками і клиноподібний болт.

Для забезпечення достатньої міцності, головки торсіона виконуються діаметром більшим за діаметр основного стрижня, при цьому d/D = 0,6…0,8 (d — діаметр робочої частини стрижня, D — внутрішній діаметр шліців).

Зручність монтажу забезпечується різним діаметром головок (внутрішня є меншою від зовнішньої), а також отвором з різзю для знімача на зовнішньому торці торсіона. Для точнішого встановлення торсіона на потрібний кут закручування при його монтажі, а також при усуненні осадки торсіона внаслідок накопичення залишкової деформації, число зубів на головках виконують різним. У цьому випадку мінімальний кут перестановки можна визначити так:

де z₂ і z₁ — число зубів на головках торсіона.

Наприклад, мінімальний кут перестановки для торсіона танка Panzer III з числом зубів на головках 45 і 44 буде становити приблизно 0,18º; для торсіона танка Т-72 з числом зубів 52 і 48 — приблизно 0,58º. У випадку ж однакового числа зубів на головках, точне регулювання потрібного кута закручування торсіона практично неможлива. Так для танка L6/40 з числом зубів 40 на кожній головці кут перестановки торсіона становить 9º. Кріплення торсіонів, виконане по типу танка Pz.V «Пантера», взагалі виключає можливість регулювання підвіски у процесі експлуатації.

Дотичні напруження ${\displaystyle \tau _{r}}$, що виникають в умовах кручення, визначаються за формулою:

${\displaystyle \tau _{r}={T\cdot r \over J_{0}}}$,

де r — відстань до осі кручення;

T — крутний момент;

J₀ — геометричний полярний момент інерції.

Очевидно, що дотичні напруження досягають найбільшого значення на поверхні вала при ${\displaystyle r_{max}=R}$ та при максимальному крутному моменту ${\displaystyle T_{max}}$, тобто

${\displaystyle \tau _{max}={T_{max}R \over J_{0}}={\frac {T_{max}}{W_{p}}}}$,

де W_p — полярний момент опору.

Це дає змогу записати умову міцності при крученні в такому вигляді:

${\displaystyle \tau _{max}={\frac {T_{max}}{W_{p}}}\leq [\tau ]}$.

Використовуючи цю умову, можна або за відомими силовими факторами, що створюють крутний момент Т, знайти полярний момент опору і далі, залежно від тієї чи іншої форми, розміри перерізу, або навпаки — знаючи розміри перерізу, обчислити найбільшу величину крутного моменту, яку можна допустити в перерізі, що у свою чергу, дозволить знайти допустимі величини зовнішніх навантажень.

Торсіони виготовляють з хромистих або хромо-кремнистих сталей із вмістом вуглецю 0,45-0,65%, хрому 1-1,5%, з додаванням ванадію, ніклею, молібдена та інших легуючих елементів. Легована сталь (45ХНМФА), що використовується для виготовлення торсіонів, має високу пружність та міцність в умовах втоми.

Термічне оброблення хромистих сталей складається зазвичай з гартування за температури 800–860 ºС з наступним відпуском за температури 400–500 ºС. Для підвищення міцності при втомі впадини шліців обробляють накочуванням роликами. Робоча поверхня стрижня піддається дробоструминній обробці або накочуванню роликами, що створює зміцнений поверхневий шар і значно підвищує міцність в у мовах втоми.

Для підвищення динамічних властивостей, навантаження, що сприймається і максимального кута закручення торсіон піддають заневолюванню. Ця технологічна операція є останньою серед операцій механічної та термічної обробки. Операція заневолювання полягає в закрученні гарячого торсіона за межу його пружного стану та витримуванні в такому стані деякий час. При цьому в поверхневих шарах виникають пластичні деформації, а в серцевині пружні. Після розвантаження торсіона серцевина, прагнучи звільнитися від напружень і повернутися в початковий стан, зазнає опору з боку пластично деформованого поверхневого шару. Залишкові напруги, отримані при заневолюванні, дозволяють підвищити робоче навантаження і кут закрутки торсіона в експлуатації. У деяких випадках, як це робиться для торсіонів Т-72, торсіон піддається подвійному заневолюванню.

Робоча закрутка заневолених торсіонів повинна збігатись з напрямом закрутки при заневоленні. Тому заневолені торсіони лівого і правого бортів не є взаємозамінними і відповідним чином маркуються (зазвичай на торці торсіона буквами «Л» чи «L» і «П» чи «R»). Для запобігання поломки торсіонів в результаті механічних пошкоджень або корозії робочої поверхні вала його після остаточної механічної і термічної обробки покривають спеціальним лаком, а іноді і прогумованою тканиною (M46) або ізоляційною стрічкою (Т-64, Т-72).

• Пружина
• Ресора
• Підвіска макферсон

• Раймпель Й. Шасси автомобиля./ Сокр. пер. 1 тома 4-го нем. изд В. П. Агапова; Под ред. И. Н. Зверева. — М.: Машиностроение, 1983.  — 536 с.
• Раймпель Й. Шасси автомобиля: Элементы подвески. (Fahrwerktechnik: Federung Fahrwerkmechanik). / Перевод с нем. А. Л. Карпухина. Под ред. Г. Г. Гридасова. — М.: Машиностроение, 1987. — 288 с.

• Напівнезалежна задня підвіска. на «Autoexpert»
• Торсіонна незалежна підвіска. на «Autoexpert»
• Василий Чобиток Ходовая часть танков. Подвеска. (рос.)